• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.196.2-196.2
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• 2012

본 논문은 달착륙선의 개념설계를 위하여 고려한 전력시스템의 설계와 달착륙선의 지상시험모델용 추력기 밸브구동 전원장치 개발에 대해 기술하였다. 달착륙선의 임무특성을 고려하여 전력시스템의 구조를 검토하고, 극한의 온도환경에서 달착륙선의 임무수행을 위하여 필요한 전력에너지를 충분히 공급할 수 있도록 태양전지 배열기와 배터리의 용량, 그리고 전장품의 용량을 설계하였다. 특히 경량의 달착륙선 개발을 위하여 고효율의 태양전지를 이용한 태양전지 배열기와 리튬-이온 배터리를 검토하였다. 극한의 우주환경에서 태양전지배열기의 동작특성을 검토하고 생성될 수 있는 최대 전력을 분석하여 최적의 태양전지 배열기의 면적을 분석하고, 장시간의 월식을 고려하여 배터리의 방전특성에 따른 배터리의 전압특성을 검토하였다. 그리고 달착륙선의 전력시스템 개념설계의 타당성 검토를 위하여 유럽에서 개념설계 중인 달착륙선의 전력시스템 사양과 용량에 대해 비교검토를 수행하였다. 현재 개발중인 지상검증모델용 달착륙선의 전력시스템 설계와 추력기 밸브구동 전원장치의 개발에 관해 기술하였다. 지상검증용 전력시스템은 태양전지배열기의 장착 없이 배터리의 전력만을 사용하여 지상검증모델용 달착륙선의 부하에 전력을 공급할 수 있도록 설계되었다. 달착륙선 지상시험모델의 비행시간과 임무에 따른 부하특성을 고려하여 상용 리튬-이온 배터리의 용량을 선정하였으며, 부하의 전력을 고려하여 간단한 보호회로를 설계하였다. 그리고 지상검증용 전원시스템은 추력기의 밸브구동을 위한 추력기 밸브구동 전원장치, DC/DC 컨버터 전원 모듈, 모니터링 모듈, 그리고 위급상황에서 전원을 차단하기 위한 "Emergency STOP" 모듈로 구성되어 있다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.176.2-176.2
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• 2012

다목적실용위성 3호의 태양전지판은 위성의 -Z축 방향에 고정되어 있는 방식으로 사용되고 있다. 이로 인해 위성이 임무수행을 위한 자세기동을 하게 되면 태양전지판의 태양입사각 변화에 따라 전력생산량이 변하게 되고 이를 예측하여 최대 방전률(DOD : Depth of Discharge)을 넘지 않는 제한조건 내에서 임무 계획을 수행해야 한다. 전력생산량 및 전력소비량을 예측하기 위해서는 전력 모의실험을 수행해야 하며 이를 위해 위성의 자세 및 위치정보, 임무를 고려한 Mission Profile, 태양입사각, 초기 방전률 값을 생성해야 한다. 본 논문은 태양입사각 계산을 위해 위성의 임무(영상 촬영, 지상국 교신)를 반영한 자세 및 위치 정보를 생성하고, 이 결과를 태양입사각 계산 로직에 적용하여 태양입사각을 생성한 결과를 정리하였다. 생성된 결과의 타당성을 검토하기 위해 상용 툴인 STK를 이용하여 비교를 수행하였다. 또한, 전력 모의실험에 사용된 Mission Profile은 위성 운용에 안정성을 높이며 복잡한 임무 시나리오에 적용이 용이하도록 운용 Margin을 고려하여 생성하였다. 본 논문에서 제시한 방안을 실제 수행된 임무 시나리오에 적용하여 전력 모의실험을 수행하였으며, 그 결과를 임무 수행 후 획득된 위성 Telemetry를 이용한 실측값과 비교하여 전력 모의 실험 결과에 대한 타당성을 검증하였다. 실제 초기 운영결과 제한된 전력 허용 범위 내에서 적용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.33 no.8
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• pp.1226-1231
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• 2009

In this paper, a solar-wind hybrid system is decsribed for Stand-Alone(SA) power generation system. Mostly SA power generation system for ocean facilities composes a solar system. Normally, the output power of solar system is decreased with weather condition as cloudy and rainy. Solar-wind hybrid system can be operated as complement system each other. In this paper, the characteristic simulation of solar and wind is performed by LabVIEW. The hybrid power generation system is designed according to simulation results, and is tested for checking the complement characteristic.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.5
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• pp.507-517
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• 2010

The KOREAN AIR - R&D Center has developed a solar array for STSAT-2 Flight Model, SaTReC-KAIST, using a fully localized technology and has verified the performance through a launch vibration test, orbit environment test and electrical performance test. The solar array will be launched at NARO Space Center by KSLV-I which is the first Korean launch vehicle, in May 2010. In this paper, a current-voltage curve that shows the power characteristics of solar arrays was derived by applying elements that affects the power performance of STSAT-2's solar arrays to the solar cell equivalent models. The result was compared to LAPSS test results, and accuracy of the solar cell equivalent model and the power performance simulation has been analyzed.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.509_510
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• 2009

태양광 발전 시스템은 그 특성에 따라 주로 주택, 빌딩 등 비선형 부하를 지니는 장소에 단상 계통으로 연결되는 경우가 많다. 계통 연계형 태양광 발전 시스템 설치가 증가함에 따라 태양광 발전 시스템의 무효전력 제어는 전력품질 향상에 대해 의미를 지니게 된다. 본 논문은 3kW급 단상 계통 연계형 태양광 발전 시스템에 대해 간편한 무효 전력 제어 방식을 보여준다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.11 no.6
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• pp.535-542
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• 2006

A large signal stability analysis of the solar array regulator system is performed to facilitate the design and analysis of a Low-Earth-Orbit satellite power system. The effective load characteristics of every controllable method in the solar array system are classified to analyze the large signal stability. Then, using the state plane analysis technique, the stability of various equilibrium points is analyzed. A nonlinear transformation algorithm, which changes the effective load characteristic of the solar array regulator as constant resistive load, is also proposed for the large signal stability. The proposed resistive current mode control system can control the solar array output for purposes such as peak power tracking control and battery charging control. For the verification of the proposed large signal analysis and resistive current mode control, a solar array regulator system consisting of two 100W parallel module buck converters has been built and tested using a real 200W solar array.

• KIPE Magazine
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• v.15 no.3
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• pp.25-29
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• 2010

현대중공업 전기전자시스템사업본부는 전력계통의 송배전전분야에 걸쳐 꾸준한 기술개발로 최고의 품질을 갖는 중전기기를 생산하는 Global Leader로써 성장하였다. 최근에는 신 재생에너지 분야 사업에 집중하여 태양광발전, 풍력발전, 조력발전의 연구개발을 활발히 진행 중에 있으며, 이러한 분산발전의 핵심기술인 PCS 개발에 매진하고 있다. PCS의 핵심은 전력전자기술을 기반으로 고품질의 전력을 계통으로 역송전하는 기술이다. 계통 연계형 태양광 PCS는 계통에 연계되어 운전되므로 전력계통의 이상 유무를 감지하여 전력계통의 보호협조 기능을 갖는 전력변환장치이다. 그래서 단순히 인버터라 부르지 않고 PCS (Power Conditioning System)라 부른다. 이는 일반적인 인버터 제어와 더불어 제어동작에서 계통의 안정성을 최우선으로 고려하여야 하며, 효율을 최대화하여 고객에게 최대의 수익을 창출할 수 있도록 하여야 한다. 이러한 계통과 연관된 인버터 기술의 발전으로 인하여 태양광 발전분야가 급속도로 성장하는 계기가 되었다. 본 논문은 현대중공업 제품을 중심으로 태양광 발전용 PCS의 개발 동향을 소개하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.470-471
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• 2014

본 논문은 에너지 저장장치를 태양광 발전 시스템에 적용시에, 필요한 충전 균형회로를 전력조절기와 통합시키는 방법에 관한 것이다. 기존의 방식은 전력조절기와 별도로 충전 균형회로를 이용하게 되는데, 이는 복잡한 구성을 필요로 하고, 단가 상승의 원인이 된다. 본 논문에서는 태양광 전력변환 시스템 제작 단가를 낮추기 위해 태양광 모듈을 저장장치와 함께 직렬형 구조로 구성한 뒤 적절히 결선하여, 태양광 전력조절기를 셀 밸런싱 회로로 사용하는 방법을 제안하며, 이를 48W 하드웨어 제작 및 실험을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.4-6
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• 2020

태양광 모듈은 일사량과 온도에 의해 P-V 및 I-V의 특성이 변하여 최대 전력 점 추종 기업(MPPT, Maximum Power Point Tracking)이 필요하다. 기존의 기법들의 경우 모듈의 온도로 인해 개방전압이 변하거나 음영이 발생하면 태양광 모듈의 최대 전력 점을 추종하지 못한다. 본 논문에서는 태양광 패널에서의 P-V 및 I-V의 상관관계와 온도 변화에 대한 태양광 모듈의 최대 전력 점을 추종하는 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 제어기법은 3kW 태양광 인버터 시스템을 구성하여 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.198-199
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• 2019

이 논문에서 제안하고자 하는 컨버터는 태양광 모듈이 결합된 Phase-shifted Full-bridge(PSFB) 컨버터이다. 기존 전기자동차의 전력변환 시스템에는 고전압 배터리와 저전압 배터리간 전력전달을 위한 DC-DC 컨버터가 존재한다. 저전압 배터리 충전에 있어 고전압 배터리 외에 태양광 모듈 컨버터를 사용하여 고전압 배터리 사용량을 낮출 수 있다. 이 논문에서는 기존의 PSFB 컨버터의 2차측에 태양광 모듈과 스위치하나를 추가하여 태양광 Buck Converter를 구성하였고 PSFB컨버터의 출력 인덕터와 Synchronous switch를 사용하게 되어 소자 수를 절감하였다. 또한 PSFB 동작 시 1차측 전류가 Free wheeling하는 구간에서 태양광 Buck converter를 동작함으로써 고전압 배터리와 태양광 모듈에서 동시에 저전압 배터리로 전력공급이 가능하게 하였다.